?'R??'R?Pnet?6.25?2?12.5kW

11.2 气体压缩式制冷循环，空气进入压气机时的状态为p1=0.1MPa，温度t1=-23.15℃，在压气机内定熵压缩到p2=0.35MPa。离开冷却器时空气温度t3=27.15℃。若tc=-23.15℃，t0=27.15℃，求制冷系数εR及1kg空气的制冷量qc。

解：从冷藏室出来的空气p1=0.1MPa， T1=Tc=-23.15+273=149.85K

p2=0.35MPa

T3= T0=27.15+273=300.15K

T2p?(2)T1p1k?1kp?T2?(2)p1k?1k0.35?T1?()0.11.4?11.4?149.85?214.15K

T2T3T149.85??T4?1?T3??300.15?210K T1T4T2214.15?R?1T3?1T4?1

?2.38300.15?1210qc?cp(T4?T1）?1.004?（210?149.85）?60.39kJ

11.3 蒸气压缩式制冷循环以氨为制冷剂，动力由一台小型柴油机提供。制冷循环冷凝温度为50℃，蒸发温度为-30℃，柴油机热效率为30%。求①1kg制冷工质的吸热量、放热量和所需的机械能；②该制冷循环的制冷系数；③在柴油机中1kg工质从高温热源吸收的热量。 解：①按题意 T1=T4=-30+273K=243K，T2=T3=50+273=323K h1=1422.86kJ/kg， h2=1491.89kJ/kg h3=h4=63.56 kJ/kg qc=h1-h4=1422.86-63.56=1359.3 kJ/kg q0=h2-h4=1491.89-63.56=1428.33 kJ/kg wc=h2-h1=1491.89-1422.86=69.03 kJ ②??h1?h4?1422.86?63.56?19.7 Rh2?h11491.89?1422.86③q?wc?t?69.03?230.1kJ 0.3第12章 热力学基本理论在化学过程的应用

12.1 对于化学反应CH4(g)?H2O?CO(g)?3H2(g)，利用生成焓数据计算在302K时的标准反应热。 解：?H?Hp?HR?HCO?HH2?HCH4?HH2O?

12.2 辛烷(C8H18)在92%理论空气量下燃烧。若燃烧产生物为CO2,CO,H2O,N2，确定燃烧方程，并计算空燃比

解：辛烷燃烧时的当量方程：

C8H8?12.5O2?(12.5?3.76)N2?8CO2?9H2O?47N2

在92%的理论空气量的情况：

C8H8?(12.5?0.92)O2?(47?0.92)N2?ACO2?BH2O?CCO?43.24N2

写下列各元素的平衡方程： H: 18=2×B; B=9 C： 8=A+C C=8-A

O: 11.5×2=2A+B+C=1A+9+8-A=A+17 A=6 C=8-A=2

最后，可写出92%理论空气量时的燃烧方程为：

C8H8?11.5O2?43.24N2?6CO2?9H2O?2CO?43.24N2

燃料的摩尔数为：1

空气色温摩尔数为：11.5+43.24=54.74 空燃比:Z0=54.74/1=54.74 12.3

05H2O(g)和CH4(g)的标准生成焓分别为?Hf,H2O(g)??2.25?10J/mol，

4?7.36?10J/mol，298K?H0?f,CH4(g)时CH4(g)的低热值为?H0b,CH4(g)??6.6?105J/mol。求

300K时反应C(s)?2H2O(g)?CO2(g)?2H2(g)的Qp和QV。 12.4在碳燃料电池中，碳完全反应C?O2?CO2，求此反应在标准状态下的最大有用功。

12.5 2.5mol的CO和12mol的空气反应，在1个大气压、3010K下达到化学平衡。求平衡时各种气体的组成。